Микротрубочковые мостики организуют цитоскелет клеток раннего эмбриона

Ученые из A*STAR обнаружили, как клетки зарождающегося эмбриона организуют «кости» своего скелета — микротрубочки. Это открытие разрешило одну загадку, но поставило новые вопросы.

«Это было случайное открытие. Мы или другие исследователи не могли бы предсказать его на основе предыдущих работ», — говорит Николас Плахта из Института молекулярной и клеточной биологии A*STAR, руководивший исследованием. В большинстве клеток животных, включая более поздние эмбрионы, центросома служит центром организации микротрубочек (ЦОМТ). Команда изучала микротрубочки во время первых делений клеток мышиного эмбриона, которые лишены центросом, и заметила, что соседние клетки соединены мостиками из микротрубочек. Такие мостики обычно образуются между делящимися клетками во время митоза, но затем разрушаются. «Но здесь они сохранялись, и это нас заинтересовало», — говорит Плахта.

Чтобы выяснить их роль, команда разрушила мостики лазерным импульсом. Это привело к распаду микротрубочек внутри клеток и изменению их формы. Поскольку разрушение ЦОМТ в других клетках имеет схожие последствия, ученые предположили, что мостики могут заменять ЦОМТ в раннем эмбрионе.

Дальнейшие наблюдения показали, что мостики во время деления растут из центра клетки наружу, а после деления — обратно внутрь клеток. Из каждого мостика вырастала сеть микротрубочек, и эта структура оказалась критически важной для транспорта адгезивных белков к клеточной мембране.

Ученые также исследуют, почему мостики сохраняются, а не разрушаются, как в других клетках. «Мы считаем, что механизмы, которые в норме разрезают мостики — белки и молекулярные машины — присутствуют в раннем эмбрионе, но просто не активны. Что-то подавляет их», — объясняет Плахта.

Помимо организации роста микротрубочек и создания каркаса для транспорта, эти мостики могут механически соединять эмбриональные клетки, координируя динамику их роста и деления. «Мы пока мало об этом знаем, но изучаем, как это может работать», — говорит Плахта. «Каждая клетка соединена со своей сестрой через этот общий скелет. Когда клетка меняет форму или сжимается, как меняется микротрубочковый скелет в ней и в связанной с ней сестринской клетке?»